Проблемы с приведением NAN float к int

Результат преобразования числа с плавающей запятой в целое число не определен / не указан для значений, не входящих в диапазон целочисленной переменной (± 1 для усечения).

Пункт 6.3.1.4:

Когда конечное значение реального типа с плавающей запятой преобразуется в целочисленный тип, отличный от _Bool, дробная часть отбрасывается (т. Е. Значение обрезается до нуля). Если значение составной части не может быть представлено целочисленным типом, поведение не определено.

Если реализация определяет __STDC_IEC_559__, то для преобразований из типа с плавающей запятой в целочисленный тип, отличный от _BOOL:

если значение с плавающей запятой бесконечно или NaN, или если целая часть значения с плавающей запятой превышает диапазон целочисленного типа, возникает «недопустимое» исключение с плавающей запятой и результирующее значение не указано.

(Приложение F [нормативное], пункт 4.)

Если реализация не определяет __STDC_IEC_559__, тогда все ставки отключены.

У такого поведения есть причина, но обычно не стоит полагаться на нее.

Как вы заметили, IEEE-754 не определяет, что происходит, когда вы конвертируете NaN с плавающей запятой в целое число, за исключением того, что он должен вызывать исключение недопустимой операции, которое ваш компилятор, вероятно, игнорирует. Стандарт C говорит, что поведение не определено, что означает, что вы не только не знаете, какой целочисленный результат получите, но и не знаете, что будет делать ваша программа; стандарт позволяет программе прерывать работу, получать сумасшедшие результаты или делать что-нибудь. Вы, вероятно, выполнили эту программу на процессоре Intel, и ваш компилятор, вероятно, выполнил преобразование с помощью одной из встроенных инструкций. Intel очень тщательно определяет поведение инструкций, и поведение для преобразования NaN с плавающей запятой в 32-битное целое должно возвращать 0x80000000, независимо от полезной нагрузки NaN, что вы и наблюдали.

Поскольку Intel определяет поведение инструкции, вы можете положиться на нее, если знаете, какая инструкция используется. Однако, поскольку компилятор не предоставляет вам таких гарантий, вы не можете полагаться на использование этой инструкции.

Во-первых, NAN - это все, что не считается числом с плавающей запятой согласно стандарту IEEE. Так что может быть несколько вещей. В компиляторе, с которым я работаю, есть NAN и -NAN, поэтому речь идет не только об одном значении.

Во-вторых, у каждого компилятора есть свой isnan набор функций для проверки в этом случае, поэтому программисту не нужно иметь дело с битами самому. Подводя итог, я не думаю, что просмотр стоимости имеет какое-либо значение. Вы можете взглянуть на значение, чтобы увидеть его конструкцию IEEE, такую ​​как знак, мантисса и экспонента, но, опять же, каждый компилятор предоставляет свои собственные функции (или, лучше сказать, библиотеку) для работы с ним.

Однако мне есть что сказать о вашем тестировании.

float h = NAN;
printf("%x %d\n", (int)h, (int)h);

Приведение, которое вы выполнили, преобразует float в int. Если вы хотите получить целое число, представленное числом с плавающей запятой, выполните следующие действия.

printf("%x %d\n", *(int *)&h, *(int *)&h);

То есть вы берете адрес числа с плавающей запятой, затем называете его указателем на int и в конечном итоге принимаете значение int. Таким образом, битовое представление сохраняется.